DINAMIKA TANGKII. TUJUAN PERCOBAAN

1. Membuat kurva kalibrasi hubungan antara Daya Hantar Listrik (DHL) terhadap konsentrasi NaCl.

2. Memahami Fenomena perbedaan respon konsentrasi yang ditunjukan dari masing-masing tangki yang tersusun seri.II. LANDASAN TEORI

Pengukuran konsentrasi NaCl dalamreaktor tangki dilakukan secara tidak langsung, yaitu dengan mengukur daya hantar listrik larutan dalam tangki kemudan di konversi kedalam konsentrasi.Hubungan antara DHL terhadap konsentrasi NaCl dapat didekati dengan hubungan

Dimana : C= konsentrasi (mol/L)

G = DHL (mhos/cm)

K = konstanta konduktivitas (0,3)

D = daya hantar equivalen (cm2 mhos/mol)

Reaktor CSTR bekerja secara kontinyu, dengan laju massa umpan sama besar dengan laju massa keluar dari tangki. Umpan dengan konsentrasi tetep C0 mengalir secara kontinyu dapat di pandang sebagai umpan dengan pola step.Neraraca massa NaCl

[laju akumulasi] = [laju masuk] [laju keluar]

Persamaan di bawah ini mencerminkan hubungan antara konsentrasi NaCl terhadap waktu pada reactor tunggal cstr dengan umpan berbentuk step.

Pada saat konsentrasi (Ci) mendekati konstan yaitu pada saat t=t ; konsentrasi NaCl pada tangki adalah Ck (Ck mendekati harga C0)

Pada saat Ci=Ck input step dihentikan, kemudian diganti dengan umpan berupa air, konsentrasi NaCl = 0 (model ini dapat dianggap seperti kelakua tangki setelah mendapat input berupa pulse)

Persamaan di atas mencerminkan hubungan antara konsentrasi NaCl terhadap waktu pada reactor tunggal cstr dengan umpan berbentuk pulse.Efektifitas dari tangki dapat diukur dari perbandingan volume tangki sesungguhnya dibandingkan dengan volume yang diperoleh dari perhitungan. volume tangki sesungguhnya dapat dihitung dengan mengukur dimensi tangki, yaitu diameter dan tinggi dari tangki.III. ALAT DAN BAHAN

Peralata 1. Seperangkat alat dinamika tangki2. Gelas kimia

3. Botol semprot

4. Timbangan analitik

5. Alat ukur TDS

Bahan :

1. Aquades

2. NaCl

3. Air kran

IV. SKEMA KERJA

1. Pembuatan larutan induk (larutan NaCl 4000 ppm )

2. Pembuatan kurva kalibrasi

PengencaranVoleme lar. Induk

(ml)Vol air

(ml)

21530

51575

1010100

2010200

4010400

100101000

3. Pengamatan respons tangki

V. DATA PERCOBAAN

Dimensi tangkiTinggi tangki = 11 cmDiameter tangki = 9,8 cm

DHL vs Konsentrasi Standar

Konsentrasi standar (ppm)TDS (ppm)

1000647

400331

200188

10093

5055

2023

Pengukuran TDS Larutan Dalam Tangki

Waktu

(menit)TDS (ppm)

Tangki 1Tangki 2Tangki 3

0109109109

3287132119

6487149129

9635190132

12725235139

15870292149

18935333166

211012379182

241113447209

271133552246

301242609275

331316685332

361387782339

391493868458

421490958525

4515261030608

4816051103679

5116271183741

5416761256825

5716641318901

6016991404973

63173314361023

66174314581073

69175314971151

72178115571220

75179516021263

78178916271305

81179816281329

84179916571370

87180216751412

90182517031453

VI. PENGOLAHAN DATA1. Voleme tangki

cm3PengenceranTDS (ppm)Konsentrasi (mol/lt)DHL (mhos/cm)L (mhos cm2/mol)

264711.059829060.00143777839

53315.6581196580.00073555639

101883.2136752140.00041777839

20931.589743590.00020666739

40550.940170940.00012222239

100230.3931623935.11111E-0539

2. Kurva DHL vs Konsentrasi

3. Dinamika reactor tangkiWaktuTDS (ppm)Konsentrasi (mol/l)DHL (mhos/cm)

Tangki 1Tangki 2Tangki 3Tangki 1Tangki 2Tangki 3Tangki 1Tangki 2Tangki 3

01091091091.863247861.8632481.8632480.000242220.0002420.000242

32871321194.905982912.256412.0341880.000637780.0002930.000264

64871491298.324786322.5470092.2051280.001082220.0003310.000287

963519013210.85470093.2478632.256410.001411110.0004220.000293

1272523513912.39316244.0170942.3760680.001611110.0005220.000309

1587029214914.87179494.9914532.5470090.001933330.0006490.000331

1893533316615.9829065.6923082.8376070.002077780.000740.000369

21101237918217.29914536.4786323.1111110.002248890.0008420.000404

24111344720919.0256417.6410263.572650.002473330.0009930.000464

27113355224619.36752149.4358974.2051280.002517780.0012270.000547

30124260927521.230769210.410264.7008550.002760.0013530.000611

33131668533222.495726511.70945.6752140.002924440.0015220.000738

36138778233923.709401713.367525.7948720.003082220.0017380.000753

39149386845825.521367514.837617.829060.003317780.0019290.001018

42149095852525.470085516.376078.9743590.003311110.0021290.001167

451526103060826.085470117.6068410.393160.003391110.0022890.001351

481605110367927.435897418.854711.606840.003566670.0024510.001509

511627118374127.811965820.2222212.666670.003615560.0026290.001647

541676125682528.649572621.4700914.102560.003724440.0027910.001833

571664131890128.444444422.5299115.401710.003697780.0029290.002002

601699140497329.0427352416.632480.003775560.003120.002162

6317331436102329.623931624.5470117.487180.003851110.0031910.002273

6617431458107329.794871824.9230818.341880.003873330.003240.002384

6917531497115129.96581225.5897419.675210.003895560.0033270.002558

7217811557122030.444444426.6153820.85470.003957780.003460.002711

7517951602126330.683760727.3846221.589740.003988890.003560.002807

7817891627130530.581196627.8119722.307690.003975560.0036160.0029

8117981628132930.735042727.8290622.717950.003995560.0036180.002953

8417991657137030.752136828.3247923.41880.003997780.0036820.003044

8718021675141230.803418828.6324824.136750.004004440.0037220.003138

9018251703145331.196581229.1111124.837610.004055560.0037840.003229

VII. PEMBAHASANNama: Fristy Utami

Nim: 08414012

Pada percobaan ini, praktikan mengamati respon sistem dalam tangki berpengaduk yang tersusun seri. Respon yang akan diamati yaitu pengaruh penambahan larutan natrium klorida (NaCl) 2000 ppm secara kontinyu ke dalam tangki berpengaduk yang disusun secara seri yang awalnya terisi air kran. Adapun jumlah tangi yang disusun seri sebanyak tiga tangki.

Larutan induk dilakukan pengenceran yaitu pengenceran 2 kali , 5 , 10, 20, 40, dan 100. Kemudian hasil dari pengenceran tersebut diukur TDS nya. Dan kemudian dari hasil perhitungan di buat kurva antara L (daya hantar listrik ekivalen) terhadap konsentrasi NaCl dan konsentrasi terhadap NaCl. Namun harga L yang diperoleh adalah sama sehingga kurva yang dihasilkan tidak sesuai dengan teori. (berdasarkan teori semakin besar L maka konsentrasi smakin kecil). Dari grafik diperoleh konsentrasi NaCl sebanding dengan DHL (linear).Penambahan NaCl (2000 ppm) kedalam tangki dengan kecepatan 0,347 ml/ s. Setiap tiga menit dilakukan pengukuran TDS (Total Disolved Solid) terhadap ketiga tangki tersebut. Dimana pada tangki pertama nilai TDS nya lebih besar dari tangki kedua dan tangki kedua nilai TDS nya lebih besar dari tangki ketiga. Berdasarkan teori seharusnya pada waktu terentu akan dicapai nilai TDS yang sama untuk ketiga tangki tersebut, namun pada percobaan tidak dieroleh nilai TDS yang sama sampai larutan baku habis. Dari nilai TDS dalam satuan ppm yang diperoleh dari percobaan, kemudian di konversi kedalam konsentrasi dengan satuan mol/l (dibagi dengan BM NaCl) kemudian untuk memperoleh nilai konduktifitas atau Daya Hantar Listrik (k) digunakan rumus :

Dimana t = 25C

Untuk nilai TDS dan konsentrasi dari ketiga tangki, dengan bertambahnya waktu tidak diperoleh nilai yang sama. Namun untuk nilai konduktifitas atau DHL diperoleh nilai yang sama yaitu 0,004 mhos/cm pada menit ke 90.perubahan konsentrasi pada tangki pertama sangat signifikan sedangkan tangki kedua dan ketiga kurang signifikan. Pengaruh ini disebabkan oleh adanya keterlambatan respon.VIII. KESIMPULAN

1. Kurva L terhadap Konsentrasi NaCl tidak linear.2. Hubungan antara konsentrasi NaCl terhadap DHL adalah linear.3. kecepatan laju alir adalah 0,347 ml/s.4. Konduktifitas atau DHL ketiga tangki diperoleh nilai yang sama yaitu 0,004 mhos/cm pada menit ke 90.

5. Respon dari ketiga tangki berbeda, tangki pertama lebih cepat dari tangki 2 begitu juga tangki 2 lebig cepat dari tangki 3.DAFTAR PUSTAKAFogler, H.,S., 1999, Elements of Chemical Reaction Enggineering, 3rd., pp.809-826, Prentice Hall PTR, New Jersey, USA.

Levenspiel, O., 1999, Chemical Reaction Engineering, 3 rd., pp.255-260,John Wiley & Sons, New York., USA.

LAPORAN PRAKTIKUMPENGENDALIAN PROSES

DINAMIKA TANGKI

Pembimbing:Harita N Chamidy, LRSC, MT

Disusun oleh : Fithri BS. (08414011)

Fristy Utami(08414012 )

Gilang Rifani(08414013)

Kelompok: V

Kelas : 2A-TKPB

Tanggal praktikum : 05 April 2010

Tanggal penyerahan : 12 April 2010

JURUSAN TEKNIK KIMIAPROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA PRODUKSI BERSIH

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2009-2010

Menimbang 6 gr NaCl

Melarutkan NaCl dalam 3000 L air

Ambil 15 ml larutan NaCl

Masukan ke dalam gelas kimia

Ambil 30 ml aquades

Campurkan aquades dengan lar. NaCl sehingga di peroleh lar. NaCl dengan pengenceran 2 kali

Ukur TDS larutan

mengulangii prosedur tersebut, kemudian menambahkan aquades sehingga di peroleh larutan dengan pengenceran tertentu (2, 5, 10, 20, 40, dan 100 )

Mengukur TDS masing masing setelah pengenceran

Mengisi ketiga tangki dengan air

Mengukur TDS masing-masing tangki

Mengisi buret dengan larutan induk

Mengalirkan larutan induk kedalam tangki, kemudian tentukan laju alirnya.

Mengukur TDS masing-masing tangki setiap 3 menit

Menghentikan pengukuran apabila nilai TDS ketiga tangki sama atau larutan yang di alirkan telah habis